检索结果-内蒙古大学图书馆

武汉大学学报（工学版） 2022年第S1期55卷 177-182页

作者：顾洪波俞昊然陈响荣田伟中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司上海200063 东南大学土木工程学院江苏南京211189

某700 MW光热项目具有目前世界最高的光热吸热塔,其高度带来的非常规抗风设计需要特别关注。利用FLUENT软件对吸热塔进行了足尺数值模拟,计算了4种工况下9个角度的整体体型系数,分析了结构的自振特性,并对各工况下风速和风向角对风振响... 详细信息

某700 MW光热项目具有目前世界最高的光热吸热塔,其高度带来的非常规抗风设计需要特别关注。利用FLUENT软件对吸热塔进行了足尺数值模拟,计算了4种工况下9个角度的整体体型系数,分析了结构的自振特性,并对各工况下风速和风向角对风振响应的影响以及阻尼比对结构塔顶位移和底部剪力的影响进行了研究,最后分析了设置破风圈对结构抗风性能的提升效果。结果表明,该吸热塔的体型系数相对较小,振型以前2周期为主,阻尼比建议取值不大于1%,设置破风圈可以有效减小横向涡振影响。

关键词：光热吸热塔数值风洞模拟体型系数风振响应

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非稳态数值风洞模拟的压强震荡研究

非稳态数值风洞模拟的压强震荡研究

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作者：李鑫宇沈阳建筑大学

学位级别：硕士

随着科技的发展和国民经济的提高,越来越多的轻质高强材料被应用于建筑行业。然而更多超高层、大跨度建筑及其他造型新颖独特的建筑外形和结构形式的出现,使建筑对风的敏感程度也越来越高,因此无论从结构设计的安全角度出发还是居住的... 详细信息

随着科技的发展和国民经济的提高,越来越多的轻质高强材料被应用于建筑行业。然而更多超高层、大跨度建筑及其他造型新颖独特的建筑外形和结构形式的出现,使建筑对风的敏感程度也越来越高,因此无论从结构设计的安全角度出发还是居住的舒适性角度出发,风荷载对于建筑来说越来越重要。目前国内荷载规范并不能对这类超限及外形复杂建筑给出准确的体型系数,也就无法准确的确定建筑表面风荷载。不能合理确定结构的风荷载不仅会为结构带来破坏和损伤,甚至威胁着人民的生命财产安全,因此确定合理的风荷载是结构抗风设计的关键。近些年随着计算机的发展和计算流体力学的成熟,非稳态数值风洞模拟作为数值风洞模拟的一个方向即将成为结构风工程的主要分析方法之一。流场及建筑表面压强主要包括平均压强和脉动压强,压强的合理确定至关重要,其中压强震荡问题是非稳态数值风洞模拟中影响压强的主要因素,压强震荡的存在导致计算域内各点压强的不稳定,以此计算出风荷载尤其是围护构件的风压会出现不准确的现象。因此本文针对压强震荡问题进行研究,基于大涡模拟方法分别对无风速剖面空风场、带风速剖面空风场以及带风速剖面带建筑计算域进行非稳态数值风洞模拟,分析了不同工况条件下不同参数对压强震荡的影响,为提高非稳态数值风洞模拟的计算精度提供参考。本文利用大涡模拟方法、随机湍流合成方法、UDF等措施实现非稳态数值风洞模拟,对入口均匀风速条件的空风场进行非稳态数值风洞模拟,研究并得出了变化湍流强度、湍流积分尺度、网格尺寸等参数对压强震荡的影响规律。通过加入平均风速剖面和风的脉动特性中的湍流强度、湍流积分尺度以及脉动风速功率谱实现了B类风速剖面条件下的非稳态数值风洞模拟,研究了单、多方向风速条件下变化网格尺寸和计算时间步长对空风场内压强震荡的影响规律。另外研究了入口B类风速剖面的单、多方向风速条件下带建筑计算域的压强震荡情况,分析了变化网格尺寸和计算时间步长对流场和建筑表面压强震荡的影响及对建筑表面压强系数分布的影响。在此基础之上,为得到解决压强震荡的有效方法,提出了附加计算域方法及改变网格尺寸方法,将该方法应用于非稳态数值风洞模拟中,并对模拟结果进行对比分析,结果表明:本文中提出的两种压强震荡解决方法能有效缓解压强震荡问题,为结构设计人员提高非稳态数值风洞模拟的压强计算精度提供一定参考价值。

关键词：压强震荡大涡模拟 DSRFG 非稳态数值风洞模拟

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唐代古建筑风荷载体型系数的数值风洞模拟计算

唐代古建筑风荷载体型系数的数值风洞模拟计算

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作者：杨声虎长安大学

学位级别：硕士

唐代古建筑的主要特点是大屋檐，出檐深远，故其体型相对比较复杂。结构抗风设计的关键所在是确定建筑物的屋面风压系数和风荷载体型系数，然而国家现行结构规范并没有规定相关类似唐代古建筑的体型系数。所以唐代古建筑的风荷载体型系... 详细信息

唐代古建筑的主要特点是大屋檐，出檐深远，故其体型相对比较复杂。结构抗风设计的关键所在是确定建筑物的屋面风压系数和风荷载体型系数，然而国家现行结构规范并没有规定相关类似唐代古建筑的体型系数。所以唐代古建筑的风荷载体型系数的确定能够为唐代古建筑的修复、仿唐古建筑设计提供参考依据。风荷载体型系数可以通过进行风洞试验获得，但传统的风洞试验研究存在着费力、费时、花费较大，风洞风场较难模拟实际的风剖面，且对模型的缩尺使得雷诺数难以实现相近。随着计算机软件与硬件的飞速进步、计算技术的迅速提高及湍流模型的不断发展和完善，用计算机来模拟风洞试验日趋成熟，且逐渐成为结构风工程研究的最有力手段。本文正是利用这一数值风洞模拟方法对仿唐古建筑周围风场进行研究，从而得到建筑物的风荷载体型系数。主要有以下这几方面的工作：（1）基于CFD数值模拟软件Fluent6.3对坡角分别为45°和30°的封闭式双坡屋面房屋进行数值模拟，探讨数值模拟时计算域的尺寸、网格划分的大小、数量与形式、三维湍流模型的选取、边界条件、离散格式以及收敛判断标准等，求出建筑物表面的风压分布及平均风压系数分布，将建筑物的体型系数与《建筑结构荷载载规范》（GB50009-2012）进行比较，论证数值风洞模拟方法的可行性与准确性。（2）对不同风速及风向角下，两种工况的复杂体型仿唐古建筑定鼎门房屋周围风环境进行数值模拟，并描述建筑物周围风场流动过程的复杂性及建筑物表面的平均风压系数随着风向角的变化而变化的趋势，并阐述风绕建筑物流动过程中与风压的关系。指出在不同风向角时结构抗风设计最薄弱的部位。（3）得到能够直接应用于工程设计的风荷载体型系数图表，为类似仿唐古建筑的结构抗风设计提供参考。

关键词：数值风洞模拟复杂体型仿唐古建筑风环境湍流模型风荷载体型系数

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数值风洞模拟方法的准确性分析

数值风洞模拟方法的准确性分析

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第十九届全国现代结构工程学术研讨会

作者：周婷薛滕云刘红波天津大学建筑学院天津大学国际工程师学院天津大学建筑工程学院

随着计算技术的不断提高以及湍流模型的不断发展和完善,用计算机来模拟风洞试验日趋成熟,且逐渐成为结构风工程研究的最有力手段。本文应用FLUNENT软件,对典型的封闭式双坡屋面房屋(30°)进行数值模拟,为了比较各种湍流模型对数值... 详细信息

随着计算技术的不断提高以及湍流模型的不断发展和完善,用计算机来模拟风洞试验日趋成熟,且逐渐成为结构风工程研究的最有力手段。本文应用FLUNENT软件,对典型的封闭式双坡屋面房屋(30°)进行数值模拟,为了比较各种湍流模型对数值模拟计算结果的影响,在本模型的数值模拟计算中,选取Realizable k-ε模型、RNG k-ε模型和标准的k-ε模型(standard k-εmodel)三种湍流模型,每种湍流模型的数值模拟计算所选用相同的计算域、边界条件、网格划分、收敛标准。求出建筑物表面的平均风压系数分布,并将建筑物的体型系数与《建筑结构荷载载规范》(GB50009-2012)进行比较,结果表明:三种模型对应计算出的风荷载体型系数与规范值吻合均较好,与规范值的差值基本在10%以内,论证了数值风洞模拟方法的可行性与准确性。为今后实际工程中的建筑采取数值风洞模拟提供参考。

关键词：数值风洞模拟 FLUNENT 湍流模型体型系数

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复杂异形桥梁风荷载参数数值风洞模拟

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低温建筑技术 2011年第5期33卷 32-34页

作者：林辉罗春晖同济大学桥梁工程系上海200092

针对复杂异形桥梁结构风荷载参数的不确定性问题,采用计算流体动力学方法,对主梁和桥塔的风荷载参数进行数值风洞模拟。研究了不同气流攻角对主梁结构风荷载的影响及不同气流风偏角对桥塔风荷载的影响。通过数值计算,为相似复杂异形桥... 详细信息

针对复杂异形桥梁结构风荷载参数的不确定性问题,采用计算流体动力学方法,对主梁和桥塔的风荷载参数进行数值风洞模拟。研究了不同气流攻角对主梁结构风荷载的影响及不同气流风偏角对桥塔风荷载的影响。通过数值计算,为相似复杂异形桥梁风荷载参数取值提供了参考。

关键词：桥梁工程风荷载参数数值风洞模拟

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世博会阿联酋馆结构设计与研究

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建筑结构学报 2010年第5期31卷 142-147页

作者：黄永强包联进姜文伟 STEPHAN Soeren 徐晓焰童骏瞿璐华东建筑设计研究院有限公司上海200002 诺蓝建筑工程顾问(北京)有限公司北京100026

世博会阿联酋国家馆外形为两座沙丘,体型较为特殊。阿联酋馆为临时性建筑,世博会后将拆除并移至异地重新安装继续使用,故杆件间的连接均可拆卸。结构体系主要为单层网壳,节点采用了国内较少应用的螺栓连接节点。文中着重介绍了网壳螺栓... 详细信息

世博会阿联酋国家馆外形为两座沙丘,体型较为特殊。阿联酋馆为临时性建筑,世博会后将拆除并移至异地重新安装继续使用,故杆件间的连接均可拆卸。结构体系主要为单层网壳,节点采用了国内较少应用的螺栓连接节点。文中着重介绍了网壳螺栓连接节点的设计。结合节点试验研究与数值计算,确定螺栓连接节点刚度,并对节点抗弯刚度对结构整体稳定的影响进行了分析。研究结果表明:螺栓连接节点在网壳平面外为半刚性连接,试验得到的节点受弯承载力较数值分析结果偏大;节点抗弯刚度对网壳结构的周期和竖向变形影响较小,对结构整体稳定性影响较大。

关键词：单层网壳半刚性节点数值风洞模拟节点承载力整体稳定

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深圳平安国际金融大厦风致响应大涡模拟分析

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建筑结构学报 2012年第11期33卷 1-11页

作者：卢春玲李秋胜黄生洪郅伦海傅学怡湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 桂林理工大学土木与建筑工程学院广西桂林541004 香港城市大学建筑系香港999077 中国科学技术大学工程科学学院安徽合肥230026 中建国际设计顾问有限公司广东深圳518000

运用一种新的湍流脉动流场产生方法模拟了三种风场的湍流边界条件,采用一种新的大涡模拟的亚格子模型,基于Linux系统下软件平台Fluent 6.3的并行计算技术,对深圳平安国际金融大厦进行了全尺寸、高雷诺数(高达10×108量级)的数值风... 详细信息

运用一种新的湍流脉动流场产生方法模拟了三种风场的湍流边界条件,采用一种新的大涡模拟的亚格子模型,基于Linux系统下软件平台Fluent 6.3的并行计算技术,对深圳平安国际金融大厦进行了全尺寸、高雷诺数(高达10×108量级)的数值风洞模拟。计算了三种风场下建筑表面平均、脉动风压及风荷载时程数据。利用惯性风荷载(IWL)法得到三种风场下深圳平安金融大厦的基底等效静风荷载以及结构顶部峰值加速度响应。分析了不同的湍流来流对结构风压系数、风荷载及加速度响应的影响。分析结果表明:三种来流风场条件下,深圳平安金融大厦周围风场相差较大,来流的湍流强度越高,建筑物前方的脉动风速越高;顺风向等效风荷载主要受平均风速控制,横风向等效风荷载主要受脉动风控制;湍流强度越大,横风向等效风荷载越大;中国规范建议的湍流流场下,深圳平安金融大厦10年重现期顺风向、横风向峰值加速度响应满足居住者舒适度要求。

关键词：超高层建筑数值风洞模拟大涡模拟风振响应等效静风荷载

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利用数值风洞实验进行四种天文圆顶的风载研究

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光学学报 2015年第5期35卷 37-47页

作者：徐江海宫雪非中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所江苏南京210042 中国科学院天文光学技术重点实验室江苏南京210042 中国科学院大学北京100049 中国南极天文中心江苏南京210042

基于标准k-ε两方程湍流模型和2.5 m光学望远镜的4种典型天文圆顶,通过计算流体动力学软件Fluent进行数值风洞模拟实验。研究了在不同方向的恒定风作用下,圆顶打开时望远镜周围风速、湍流动能的分布状态和对天文观测的影响,以及圆顶关... 详细信息

基于标准k-ε两方程湍流模型和2.5 m光学望远镜的4种典型天文圆顶,通过计算流体动力学软件Fluent进行数值风洞模拟实验。研究了在不同方向的恒定风作用下,圆顶打开时望远镜周围风速、湍流动能的分布状态和对天文观测的影响,以及圆顶关闭时风场对于圆顶外壁的压力情况。结果表明,封闭性较好的经典圆顶和球形圆顶对于不同方向风的阻隔效果明显,望远镜处于低速风环境,望远镜周围湍流动能较低,但视宁度较大;开放性更好的柱式和蚌壳折叠式圆顶所保护的望远镜则更多地处于高速风环境,视场方向的湍流动能相对较高,但视宁度相对较小;圆顶关闭时,顺风方向上,4种结构表面所受风压均呈现由正高压向负高压转化,最终接近于0的发展趋势。根据分析结果提出了不同天文圆顶的适用条件和不利因素,为今后不同气候环境下光学望远镜圆顶结构的设计提供了参考。

关键词：大气光学大气湍流天文圆顶数值风洞模拟结构设计计算流体动力学

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辽宁省科技馆结构设计

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建筑结构 2013年第S1期43卷 1328-1334页

作者：周宇庆徐晓明上海建筑设计研究院有限公司上海200041

辽宁省科技馆是多功能的大型展览馆,钢-混凝土混合框架结构,体型复杂。采用CFX软件对其进行数值风洞模拟,得到了球体、大挑檐、幕墙的平均风压;采用SATWE和MIDAS软件进行整体分析,应用屈曲约束支撑调整结构整体扭转性能,对大开洞部分进... 详细信息

辽宁省科技馆是多功能的大型展览馆,钢-混凝土混合框架结构,体型复杂。采用CFX软件对其进行数值风洞模拟,得到了球体、大挑檐、幕墙的平均风压;采用SATWE和MIDAS软件进行整体分析,应用屈曲约束支撑调整结构整体扭转性能,对大开洞部分进行楼板应力分析。分析结果表明,主体结构抗震性能良好,有很好的延性。

关键词：数值风洞模拟屈曲约束支撑平面不规则楼板应力分析

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半球形干煤棚表面风荷载与干扰效应数值风洞研究

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工业建筑 2013年第2期43卷 117-120,127页

作者：朱银银樊友川王旭李华中国电力工程顾问集团中南电力设计院武汉430071 武汉市经济技术开发区管委会建设管理局武汉430056 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

利用流体动力学软件对单体与成对出现的半球形干煤棚结构表面的风压分布进行模拟,与刚性模型测压风洞试验结果对比发现,数值风洞模拟结果能够较好地模拟结构表面的风压分布。根据数值风洞获得的表面风压值得到了无干扰与有干扰工况下的... 详细信息

利用流体动力学软件对单体与成对出现的半球形干煤棚结构表面的风压分布进行模拟,与刚性模型测压风洞试验结果对比发现,数值风洞模拟结果能够较好地模拟结构表面的风压分布。根据数值风洞获得的表面风压值得到了无干扰与有干扰工况下的分区体型系数以及结构整体的阻力、升力系数,同时,讨论分区体型系数、整体阻力、升力系数随风场条件、风向角以及干扰条件的变化规律。

关键词：半球形干煤棚数值风洞模拟分区体型系数整体力系数

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